Fatiga muscular y ejercicio

Consideraciones básicas sobre la fatiga periférica y central en el ejercicio físico

La fatiga se puede definir como la disminución de la capacidad de esfuerzo o rendimiento, estresada en capacidad de trabajo. Por otro lado, con respecto al ejercicio, se puede definir como la disminución de la capacidad para producir fuerza muscular máxima. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la fatiga se va instaurando de forma progresiva desde prácticamente el inicio del esfuerzo. En el siguiente articulo, hablaremos en detalle sobre el concepto de fatiga y sus consideraciones.

Al principio aún es posible mantener la intensidad del esfuerzo, no obstante, al continuar con la intensidad del ejercicio este se comienza a percibir más arduo y en el caso de proseguir empieza a aparecer el agotamiento. En general, durante esta fase inicial de la fatiga, la capacidad máxima del músculo para generar fuerza máxima y potencia máxima está disminuida, pese a que la intensidad del esfuerzo aún esté presente. 

Es por este punto, que la mayoria de los autores definen a la fatiga como la disminución de la capacidad para generar fuerza máxima o potencia máxima (Gandevia, 2001). Es importante destacar que la potencia muscular es el resultado del producto de la fuerza por la velocidad de contracción. (1, 2)

La velocidad de contracción muscular es más vulnerable que la fuerza isométrica máxima (van Deursen y cols., 1993). Es decir, al inicio de los procesos que llevan a la fatiga se pueden dar condiciones en las que la fuerza isométrica máxima aún esté conservada pero la potencia muscular máxima esté disminuida debido a un descenso de la velocidad de contracción. Por lo tanto, la fatiga en el ejercicio se define como una «disminución de la capacidad para generar fuerza máxima y/o potencia máxima, independientemente de que pueda ser mantenida o no la intensidad del esfuerzo». (3, 4)

Las contracciones voluntarias dependen de una cadena de procesos que se originan en el sistema nervioso central (SNC) y finalizan en las fibras musculares. La fatiga se ocasiona de la alteración de cualquiera de estos procesos. Además, se puede dar la alteración simultánea de dos o más de estos mecanismos. No obstante, se ha clasificado la fatiga en fatiga central y fatiga periférica.

Fatiga central y fatiga periférica

Si está alterado alguno o varios de los procesos que intervienen desde que se elabora la orden motora a nivel cortical hasta que el estímulo llega al sarcolema se habla de fatiga central. Si la alteración se produce por un conflicto en el funcionamiento del sarcolema o de cualquiera de los procesos que acontecen en el interior de las fibras musculares entonces la fatiga se clasifica como periférica. 

Es importante señalar que, en determinadas condiciones, operan simultáneamente mecanismos centrales y periféricos. Asmussen (1979) definió la fatiga central como la situación que se produce en el organismo cuando las unidades motoras no pueden ser ni reclutadas ni activadas a una intensidad máxima. Por otro lado, Edwards y Gibson (1991) definieron la fatiga central como la disminución de la fuerza o calor generado a partir de esfuerzos voluntarios respecto a la generada a partir de estimulación eléctrica. (5, 6, 7)

A su vez, estos autores distinguieron dos tipos de fatiga periférica: «fatiga de alta frecuencia» y «fatiga de baja frecuencia». La fatiga de alta frecuencia es la pérdida selectiva de fuerza a altas frecuencias de estimulación eléctrica, mientras que la fatiga de baja frecuencia la definieron como la pérdida selectiva de fuerza a bajas frecuencias de estimulación eléctrica. Aunque la fatiga es definida a partir de la medida de variables objetivas (fuerza o potencia) la existencia de fatiga puede ser percibida por el sujeto.

Es decir, gracias a la información sensitiva que recibe el sistema nervioso y a la memoria sensitiva, el ser humano es capaz de elaborar un constructo mental que es la sensación de fatiga. La sensación de fatiga, por lo tanto, es una elaboración mental consciente que resulta de combinación de múltiples factores neurofisiológicos y neuropsicológicos.

Factores que influyen en la fatiga

Esencialmente, la sensación de fatiga depende de:

1. La expectativa de rendimiento (predicción basada en la memoria acerca de la fuerza o potencia muscular que se debería ser capaz de desarrollar o soportar).

2. De la información sensitiva proporcionada principalmente por los propioceptores, por las terminaciones nerviosas presentes en las fibras musculares y responsables de los denominados reflejo metabólico (metaboreflejo) y reflejo químico muscular (quimioreflejo); por los termorreceptores, nociceptores y receptores de presión.

3. De factores psicológicos, como el grado de activación o arousal, la motivación, la atención, estado anímico y de elaboraciones mentales complejas relacionadas con el miedo, el placer o la recompensa.

Por lo tanto, los cambios fisiológicos que se producen durante el ejercicio pueden contribuir a la fatiga por múltiples mecanismos que pueden generar tanto fatiga central como fatiga periférica. Una misma situación metabólica puede originar distintos niveles de fatiga debido a que la fatiga depende de numerosos factores. Asimismo, un mismo nivel de fatiga objetivo (o sea un mismo nivel de pérdida de fuerza o potencia muscular) puede originar sensaciones de fatiga diferentes, aunque en general existe una buena relación entre la fatiga medida mediante variables objetivas (pérdida de fuerza o potencia) y la sensación de fatiga.

Conclusiones sobre fatiga muscular y ejercicio

Al ser la sensación de fatiga una elaboración mental no puede ser medida de forma solo objetiva, ya que, es posible obtener información subjetiva acerca de cómo cada sujeto percibe la fatiga en un momento dado, de la misma manera que no es posible medir de forma objetiva la cantidad de dolor que sufre un sujeto.

Para medir la sensación de fatiga en el entrenamiento de fuerza se ha utilizado principalmente la escala de valoración del esfuerzo percibido de Robertson (RPE, percepción subjetiva del esfuerzo o «rating perceived exertion» en inglés). De hecho tenemos un articulo de nuestra autoría publicado en la prestigiosa revista española mundo entrenamiento donde hablamos de la aplicación de esta escala de valoración subjetiva del esfuerzo. (enlace)

Esencialmente es preguntar al sujeto cómo percibe el esfuerzo. Para facilitar la respuesta se le presenta al sujeto durante el esfuerzo una escala visual con posibles respuestas que van desde la percepción del esfuerzo muy fácil con total ausencia de fatiga (5, 6 o 7 puntos), hasta la percepción del esfuerzo como muy duro con sensación de extenuación (8, 9 o 10 puntos).

Referencias Bibliográficas

1. Gandevia, S. C. (2001) Spinal and supraspinal factors in human muscle fatigue. Physiol Rev, 81:1725-1789.
2. García, M. C., González-Serratos, H., Morgan, J. P., Perreault, C. L., Rozycka, M. (1991) Differential activation of myofibrils during fatigue in phasic skeletal muscle cells. J Muscle Res Cell Motil,12:412-424.
3. Van Deursen, J., Heerschap, A., Oerlemans, F., Ruitenbeek, W., Jap, P., ter Laak, H., Wieringa, B. (1993) Skeletal muscles of mice deficient in muscle creatine kinase lack burst activity. Cell. 74:621-631.
4. Van Hall, G., Raaymakers, J. S., Saris, W. H., Wagenmakers, A. J. (1995) Ingestion of branched chain amino acids and tryptophan during sustained exercise in man: failure to affect performance. J Physiol, 486 (Pt 3):789-794.
5. Asmussen E. Muscle fatigue. Med Sci Sports, 1979; 11:313-321.
6. Bailey, S. P., Davis, J. M., Ahlborn, E. N. (1993) Neuroendocrine and substrate responses to altered brain 5-HT activity during prolonged exercise to fatigue. J Appl Physiol.74:3006-3012.
7. Edwards, RHT, Gibson, H. (1991) Perspectives in the study of normal and pathological skeletal muscle. En: Atlan G, Beliveau L, Bouissou, P. (eds.). Muscle Fatigue: Biochemical and Physiological Aspects. Paris: Masson. 3-15.